Wpływ różnych kierunków przewodnictwa cieplnego materiałów na rozkład temperatury - Ansys Transient Thermal (Mechanical) część 1

 W dzisiejszym wpisie chciałbym pokazać samouczek w Transient Thermal dotyczący analizy wpływu przewodnictwa ze względu na różne położenie tych samych warunków brzegowych dla tej samej geometrii.

Wpływ przewodności w Ansys Transient Thermal

Pierwszym krokiem jest wygenerowanie bloku programu Transient Thermal. Następnie ładujemy geometrię (czerwona ramka) lub tworzymy ją w module CAD (SpaceClaim lub Design Modeler).

Jak zaimportować geometrię w programie Ansys Workbench 

W kolejnym kroku musimy zdefiniować materiały, których użyjemy w naszej symulacji stanu nieustalonego. W naszym przypadku będziemy mieli do czynienia z dwoma materiałami: stalą konstrukcyjną i betonem. W Engineering Data Sources (czerwone pole) możemy skorzystać z bogatej bazy materiałowej. Podstawowe materiały są wymienione w sekcji Materiały ogólne (niebieskie pole). Jeśli chcemy skorzystać z bogatszej sekcji, możemy wprowadzić Thermal Materials i Fluid Materials (pomarańczowe pole). Jednak po wejściu w jedną z sekcji możemy wybrać materiał (po strzałce) klikając w znak plus. Po wykonaniu tej czynności wybrany materiał pojawi się w oknie Outline of Schematic.

Definiowanie materiałów w sekcji Engineering Data — Ansys Workbench

Po kliknięciu w dany materiał (czerwona ramka) możemy zmodyfikować jego właściwości termiczne (niebieska ramka). Każdą właściwość (przewodność, pojemność cieplną, gęstość) możemy uzależnić od temperatury. Na wykresie zostaną wyświetlone zależności nieliniowe (pomarańczowa ramka).

Jak modyfikować właściwości termiczne w programie Ansys Workbench 

Po dokładnym zdefiniowaniu materiałów i ich właściwości, kliknij sekcję MODEL, aby przeprowadzić pozostałe etapy modelowania.

Sekcja modelu w Ansys Workbench 

W pierwszej analizie zdefiniujemy przepływ ciepła w kierunku osi X (czerwona strzałka). W tym celu zdefiniujemy konwekcję 500 W/m2K (B) jako strefę intensywnego chłodzenia, a po przeciwnej stronie modelu (C) dodamy konwekcję 5 W/m2K jako strefę swobodnego chłodzenia. Ściany górne i dolne (A) definiujemy jako strefy adiabatyczne.

Warunki brzegowe w programie Ansys Workbench — Transient Thermal

Kolejnym etapem jest moment, w którym do określonych części geometrii przypisujemy wcześniej zdefiniowane materiały. I tak dla części wewnętrznej przypisujemy stal konstrukcyjną, a dla części zewnętrznej przypisujemy beton.

Jak przypisać materiały do elementów  w swojej geometrii — Ansys Workbench 

W drzewku w opcji Materiały możemy podejrzeć właściwości naszych materiałów. Możemy je również modyfikować z tego poziomu lub tworzyć mieszanki materiałów .

Właściwości materiałów w programie Ansys Transient Thermal — Ansys Workbench 

Jeśli chcesz przeczytać inne ciekawe samouczki i porady nt. Ansysa kliknij linki poniżej 

Wpływ różnych kierunków przewodnictwa cieplnego materiałów na rozkład temperatury - Ansys Transient Thermal (Mechanical) część 1

Jak zdefiniować materiał anizotropowy w module Transient Thermal Ansys

Jak utworzyć/zdefiniować subdomenę w istniejącym modelu 3D - Ansys Design Modeler (PL)